專(zhuān)利名稱(chēng):快中子反應(yīng)堆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及快中子反應(yīng)堆(快堆)，尤其是具有較高冷卻劑密封性能和良好維護(hù)性能的快中子反應(yīng)堆。
背景技術(shù)：
通常，在快中子反應(yīng)堆中采取降低密封部分中冷卻劑泄漏量的方法。下面的專(zhuān)利文獻(xiàn)1顯示了傳統(tǒng)快中子反應(yīng)堆的實(shí)例，其在圖15中顯示。
如圖15所示，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中描述的快中子反應(yīng)堆1包括由核燃料組件形成的堆芯 2。整體來(lái)看，堆芯2具有基本圓柱形的形狀。堆芯2的外周被堆芯筒3包圍。圍繞著堆芯筒3的反射器4位于堆芯筒3的外部。在反射器4的外部設(shè)置有隔壁6，該隔壁圍繞反射器 4并構(gòu)成流過(guò)主(一次)冷卻劑21(冷卻劑)的流體通道的內(nèi)壁。構(gòu)成主冷卻劑21的流體通道外壁的反應(yīng)堆容器7位于隔壁6外部，兩者之間具有預(yù)定間隙。中子防護(hù)屏8設(shè)置在主冷卻劑21的流體通道中，從而該中子防護(hù)屏8圍繞所述堆芯2。堆芯2、堆芯筒3、隔壁6 和中子防護(hù)屏8分別被堆芯支持件13從下方支撐。
在圖15中，在主冷卻劑21被電磁泵14壓縮之后，主冷卻劑21穿過(guò)中子防護(hù)屏8 和堆芯支持件13，然后到達(dá)堆芯2，由此使堆芯2冷卻。穿過(guò)堆芯2時(shí)被堆芯2加熱的主冷卻劑21被送至中間換熱器15。在中間換熱器15中，熱量在主冷卻劑21和次(二次)冷卻劑31之間交換。為了便于維護(hù)操作，中間換熱器15構(gòu)造成可從反應(yīng)堆容器7中拉出。在這種情況下，附接在中間換熱器上的密封波紋坐落在隔壁6上固定的波紋座上。在中間換熱器15的重力作用下，密封波紋受到壓縮。因此，電磁泵14出口的加壓主冷卻劑21能相對(duì)于隔壁6內(nèi)已加熱的主冷卻劑21被密封。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1 JP5-119175A

發(fā)明內(nèi)容
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所描述的快中子反應(yīng)堆1中，當(dāng)使用鈉作為主冷卻劑21時(shí)，認(rèn)為堆芯2出口到中間換熱器15入口的區(qū)域(高溫區(qū)域)的主冷卻劑21溫度約為500°C，中間換熱器15出口到堆芯2入口的區(qū)域(低溫區(qū)域)的主冷卻劑21溫度約為350°C。也就是說(shuō)，在這種情形下，支撐堆芯2的結(jié)構(gòu)部件被使用在高溫和大溫度差下。特別地，除了上述溫度差之外，由于構(gòu)成主冷卻劑21流道內(nèi)壁的隔壁6也在高溫區(qū)域和低溫區(qū)域之間承受大的壓力差，因此隔壁6暴露在極度惡劣的環(huán)境中。
為了防止高溫區(qū)域的主冷卻劑21越過(guò)隔壁6泄露至低溫區(qū)域，以及低溫區(qū)域的主冷卻劑21越過(guò)隔壁泄露至高溫區(qū)域，到目前為止，已經(jīng)提出了使用波紋密封和迷宮密封的不同密封結(jié)構(gòu)40和41，如專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所描述的快中子反應(yīng)堆1。但是，如上所述，這些密封結(jié)構(gòu)40和41承受大溫差和大壓差。此外，密封質(zhì)量受到制造公差例如表面粗糙度和密封表面平坦度，以及裝配公差例如平行度和同心度的影響。因此，不容易提供具有足夠密封特性的密封結(jié)構(gòu)。[0008]當(dāng)隔壁6的密封作用不充分時(shí)，電磁泵14出口的低溫加壓主冷卻劑21可能流入堆芯2出口的高溫區(qū)域的主冷卻劑21中。在這種情形下，中間換熱器15的入口與出口之間的溫差可能降低，造成換熱功能劣化。因此，快中子反應(yīng)堆1的熱平衡可能喪失，這對(duì)于設(shè)備輸出帶來(lái)較大影響。此外，由于冷卻堆芯2的主冷卻劑21的流量受損失，堆芯2的溫度可能增加，由此削弱快中子反應(yīng)堆1的安全性。
此外，在傳統(tǒng)的快中子反應(yīng)堆1中，中間換熱器15和電磁泵14相互間串聯(lián)排列。 因此，如果較易發(fā)生故障的電磁泵14損壞的話(huà)，該電磁泵14和中間換熱器15應(yīng)該要同時(shí)拉出。在這種情形下，由于這些設(shè)備是放射性的，則必須更換這兩個(gè)設(shè)備。而且，由于需要存儲(chǔ)這些設(shè)備或?qū)⑦@些設(shè)備運(yùn)送到處置點(diǎn)的巨大容器(桶)，因此需要巨大的花費(fèi)。
本發(fā)明考慮了上述情況。本發(fā)明了目的在于提供一種具有較高主冷卻劑密封性能和良好維護(hù)性能的快中子反應(yīng)堆。
根據(jù)本發(fā)明，快中子反應(yīng)堆包括
反應(yīng)堆容器，其中容納有堆芯和冷卻劑；
設(shè)置在反應(yīng)堆中的堆芯支持機(jī)構(gòu)，該堆芯支持機(jī)構(gòu)水平延伸，從而支撐堆芯；
平行于堆芯延伸、并且從側(cè)面圍繞該堆芯的隔壁；
設(shè)置在反應(yīng)堆容器內(nèi)表面與隔壁之間的中間換熱器，該中間換熱器構(gòu)造成冷卻已被堆芯加熱的冷卻劑；
設(shè)置在反應(yīng)堆容器的內(nèi)表面與隔壁之間的冷卻劑泵，該冷卻劑泵構(gòu)造成對(duì)已經(jīng)穿過(guò)中間換熱器從而被冷卻的冷卻劑進(jìn)行加壓；以及
設(shè)置在堆芯支持機(jī)構(gòu)下方的下增壓部，該下增壓部構(gòu)造成將已被冷卻劑泵壓縮的冷卻劑引導(dǎo)至堆芯；
其中，堆芯支持機(jī)構(gòu)設(shè)置有開(kāi)口，來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該開(kāi)口 ；以及
設(shè)置在冷卻劑泵出口與堆芯支持機(jī)構(gòu)之間的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)構(gòu)造成將來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)堆芯支持機(jī)構(gòu)的開(kāi)口引導(dǎo)至下增壓部(plenum)。
根據(jù)本發(fā)明的快中子反應(yīng)堆，還可包括位于冷卻劑泵下方的中子防護(hù)屏，
其中堆芯支持機(jī)構(gòu)由在冷卻劑泵和中子防護(hù)屏之間設(shè)置、從而支撐中子防護(hù)屏的上支撐板構(gòu)成，上支撐板具有開(kāi)口，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接在該開(kāi)口上。
在這種情況下，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可包括安裝在冷卻劑泵出口上的上部集管，以及位于上部集管下方、安裝在上支撐板上的下部集管，上部集管可以設(shè)置有向下突出的噴嘴， 來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該噴嘴，下部集管可以設(shè)置有與上部集管的噴嘴可滑動(dòng)地接合的噴嘴接收器。
另一種情況是，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可包括安裝在冷卻劑泵出口上的環(huán)形上部集管， 以及位于上部集管下方、安裝在上支撐板上的環(huán)形下部集管，上部集管可包括從冷卻劑泵出口向下延伸的環(huán)形內(nèi)壁和從冷卻劑泵出口向下延伸的環(huán)形外壁；以及下部集管可包括與上部集管的內(nèi)壁和上部集管的外壁可滑動(dòng)地接合的環(huán)形接受部。
在本發(fā)明的快中子反應(yīng)堆中，堆芯支持機(jī)構(gòu)可由從下方支撐堆芯、并且具有開(kāi)口的堆芯支持件構(gòu)成，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接在所述開(kāi)口上。
在這種情形下，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可包括安裝在冷卻劑泵出口上的上部集管，以及位于上部集管下方、安裝在堆芯支持件上的下部集管，并且，上部集管可以設(shè)置有向下突出的噴嘴，來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該噴嘴；并且，下部集管可以設(shè)置有噴嘴接收器， 該噴嘴接收器與上部集管的噴嘴可滑動(dòng)地接合。
另一種情況是，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可包括安裝在冷卻劑泵出口上的環(huán)形上部集管， 以及位于上部集管下方、安裝在堆芯支持件上的環(huán)形下部集管，上部集管可包括從冷卻劑泵出口向下延伸的環(huán)形內(nèi)壁和從冷卻劑泵出口向下延伸的環(huán)形外壁，下部集管包括與上部集管的內(nèi)壁和上部集管的外壁可滑動(dòng)地接合的環(huán)形接受部。
根據(jù)本發(fā)明的快中子反應(yīng)堆，可還包括
位于冷卻劑泵下方的中子防護(hù)屏，以及
上支撐板，其設(shè)置在冷卻劑泵與中子防護(hù)屏之間，從而支撐所述中子防護(hù)屏；
其中，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括安裝在冷卻劑泵出口上的上部集管，以及穿過(guò)上支撐板的管道，該管道的一端與上部集管接合，而另一端連接到堆芯支持件；
上部集管設(shè)置有向下突出的噴嘴，冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該噴嘴；以及
管道的所述一端與上部集管的噴嘴接合。
在本發(fā)明的快中子反應(yīng)堆中，噴嘴可以通過(guò)球面座密封連接到上部集管。
在本發(fā)明的快中子反應(yīng)堆中，上部集管可以設(shè)置有多個(gè)噴嘴，并且，至少其中一個(gè)噴嘴比其他噴嘴長(zhǎng)。
在本發(fā)明的快中子反應(yīng)堆中，自上方看，冷卻劑泵可以布置在比中間換熱器更靠近堆芯的位置，從而冷卻劑泵與中間換熱器相互之間不重疊。
在本發(fā)明的快中子反應(yīng)堆中，位于上支撐板上方的隔壁的一部分可以由壓力密封 (manometerseal)構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，在包括其中容納堆芯和冷卻劑的反應(yīng)堆容器的快中子反應(yīng)堆中，構(gòu)造成將穿過(guò)中間換熱器從而被冷卻的冷卻劑加壓的冷卻劑泵設(shè)置在反應(yīng)堆容器的內(nèi)表面與隔壁之間，中子防護(hù)屏設(shè)置在冷卻劑泵下方。此外，支撐中子防護(hù)屏的上支撐板設(shè)置在冷卻劑泵與中子防護(hù)屏之間。上支撐板具有開(kāi)口，來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該開(kāi)口。設(shè)置在冷卻劑泵出口與上支撐板之間的是冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成通過(guò)上支撐板開(kāi)口將加壓冷卻劑從冷卻劑泵引導(dǎo)向中子防護(hù)屏。因此，已經(jīng)被中間換熱器冷卻、被冷卻劑泵加壓的更低溫度的冷卻劑可以被冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)通過(guò)上支撐板的開(kāi)口引導(dǎo)向中子防護(hù)屏。因此， 已被冷卻劑泵加壓的較低溫度冷卻劑不可能通過(guò)隔壁泄露到已被堆芯加熱的較高溫度冷卻劑中，由此可改善已被冷卻劑泵加壓的較低溫度冷卻劑與已被堆芯加熱的較高溫度冷卻劑之間的密封特性。結(jié)果，能防止快中子反應(yīng)堆的發(fā)電效率降低，并且能增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆的可靠性。


圖1是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆的視圖；
圖2是顯示圍繞本發(fā)明第一實(shí)施例的電磁泵的密封結(jié)構(gòu)的視圖；
圖3是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視圖；
圖4(a)是顯示自上方看到的本發(fā)明第一實(shí)施例的上部集管的視圖；
圖4(b)是顯示自下方看到的本發(fā)明第一實(shí)施例的上部集管的視圖；
圖4(c)是放大顯示上部集管的噴嘴的視圖；[0044]圖5(a)是顯示自上方看到的本發(fā)明第一實(shí)施例的下部集管的視圖；
圖5(b)是顯示自下方看到的本發(fā)明第一實(shí)施例的下部集管的視圖；
圖6(a)是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例中相互連接的上部集管和下部集管的視圖；
圖6(b)是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例中相互連接的上部集管和下部集管的截面視圖；
圖7是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例中冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視圖；
圖8是顯示本發(fā)明第三實(shí)施例中冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視圖；
圖9是顯示本發(fā)明第四實(shí)施例中冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視圖；
圖10是顯示本發(fā)明第五實(shí)施例中圍繞電磁泵的密封結(jié)構(gòu)的視圖；
圖11是顯示本發(fā)明第六實(shí)施例中快中子反應(yīng)堆的視圖；
圖12是顯示本發(fā)明第七實(shí)施例中快中子反應(yīng)堆的視圖；
圖13是顯示本發(fā)明第八實(shí)施例中快中子反應(yīng)堆的視圖；
圖14是顯示本發(fā)明第九實(shí)施例中快中子反應(yīng)堆的視圖；
圖15是顯示傳統(tǒng)快中子反應(yīng)堆的視圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
下面參照附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1 6是顯示本發(fā)明第一實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆的視圖。
首先，參照?qǐng)D1總體上描述該實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆1。
如圖1所示，快中子反應(yīng)堆1包括反應(yīng)堆容器7，其中容納有由包含钚的核燃料組件形成的堆芯2以及由液體鈉形成的主冷卻劑(冷卻劑)21 ；堆芯支持件13，設(shè)置在反應(yīng)堆容器7中，從而從下方支撐堆芯2 ；堆芯筒3，設(shè)置在堆芯支持件13上，從而從側(cè)面圍繞堆芯2 ；反射器4，設(shè)置成圍繞堆芯筒3 ；以及向上延伸的隔壁6，其設(shè)置在堆芯支持件13上，從而從側(cè)面圍繞堆芯2、堆芯筒3和反射器4。反射器4由中子反射部分如和空腔部分4b組成。比主冷卻劑21具有更低的中子反射性能的惰性氣體或金屬被密封在空腔部分4b的空腔中。
此外，如圖1所示，設(shè)置在反應(yīng)堆容器7內(nèi)表面與隔壁6之間的環(huán)形中間換熱器15 構(gòu)造成冷卻已被堆芯2加熱的主冷卻劑21。構(gòu)造成壓縮已經(jīng)穿過(guò)中間換熱器15而被冷卻的主冷卻劑21冷卻劑泵，例如環(huán)形電磁泵14，設(shè)置在反應(yīng)堆7內(nèi)表面與隔壁6之間靠近中間換熱器15的位置。
中子防護(hù)屏8設(shè)置在反應(yīng)堆容器7內(nèi)表面與隔壁6之間、位于電磁泵14下方的位置。如圖1所示，設(shè)置在中子防護(hù)屏8與電磁泵14之間的是從上方支撐中子防護(hù)屏8的上支撐板四。
隔壁6由從側(cè)面圍繞堆芯2、堆芯筒3和反射器4的下隔壁6a以及圍繞已被堆芯 2加熱的主冷卻劑21的上隔壁6b組成。下隔壁6a通過(guò)密封部件(未示出)裝配在上支撐板四上，使得下隔壁6a可沿上下方向滑動(dòng)。因此，當(dāng)下隔壁6a因熱膨脹而沿上下方向延伸或收縮時(shí)，下隔壁6a可相對(duì)于上支撐板四沿上下方向滑動(dòng)。
下面，參照?qǐng)D2描述圍繞電磁泵14的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，上支撐板四具有開(kāi)口^a，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21穿過(guò)該開(kāi)口。在電磁泵出口 14b與上支撐板四之間，設(shè)置有冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)構(gòu)造成通過(guò)上支撐板四的開(kāi)口 29a將加壓主冷卻劑21從電磁泵14引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8。
如下所述，被引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8的主冷卻劑21穿過(guò)堆芯支持件13的開(kāi)口 13a 流入圖2所示的下增壓部33中。其后，主冷卻劑21向上移動(dòng)，同時(shí)冷卻堆芯2。已被堆芯 2加熱的主冷卻劑21到達(dá)圖1所示的上增壓部32，然后，越過(guò)上隔壁6b流入中間換熱器15 的入口 15a。當(dāng)主冷卻劑21已經(jīng)在中間換熱器15中冷卻之后，主冷卻劑21從中間換熱器 15的出口 15b向外流出。隨后，主冷卻劑21被吸入電磁泵14的入口 14a。在本實(shí)施例中， 如圖2所示，填充了已被中間換熱器15冷卻但仍未被電磁泵14加壓的主冷卻劑21的區(qū)域提供了低溫低壓區(qū)域23。進(jìn)一步地，填充了已被電磁泵14加壓但仍未被堆芯2加熱的主冷卻劑21的區(qū)域提供了低溫高壓區(qū)域24。進(jìn)一步地，填充了已被堆芯2加熱但仍未被中間換熱器15冷卻的主冷卻劑21的區(qū)域提供了高溫區(qū)域25。
如圖2所示，自上方看，環(huán)形電磁泵14布置在比中間換熱器15更靠近堆芯2的位置，從而所述環(huán)形電磁泵14與中間換熱器15相互之間不重疊。因此，當(dāng)修理或維護(hù)快中子反應(yīng)堆1時(shí)，電磁泵14能被獨(dú)立地向上拉出，而中間換熱器15則保留在快中子反應(yīng)堆1中。
一般而言，由于電磁泵14的故障率高于中間換熱器15的故障率，電磁泵14應(yīng)該會(huì)更經(jīng)常地更換。在這種情況下，自上方看，假如中間換熱器15和電磁泵14布置成相互重疊，在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)更換損壞的電磁泵14時(shí)，電磁泵14與中間換熱器15 —起被拉出。在這種情況下，由于電磁泵14和中間換熱器15都已經(jīng)是帶放射性的，不僅損壞的電磁泵14， 而且未損壞的中間換熱器15都應(yīng)該被更換。
另一方面，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)自上方看時(shí)，環(huán)形電磁泵14布置在比中間換熱器15 更靠近堆芯2的位置，從而，環(huán)形電磁泵14和環(huán)形中間換熱器15相互之間不重疊。因此， 相比自上方看到的中間換熱器15與電磁泵14相互重疊的情形，可以降低維護(hù)該快中子反應(yīng)堆1所需要的費(fèi)用。
此外，如圖2所示，就位于上支撐板四上方的隔壁6的上隔壁6b而言，在比電磁泵14更靠近堆芯2的電磁泵14附近的上隔壁6b的一部分、以及在電磁泵14和中間換熱器15之間的電磁泵14附近的上隔壁6b的一部分分別由壓力密封34構(gòu)成。由于這些壓力密封34，在靠近電磁泵14的位置，其能有效防止低溫低壓區(qū)域23的主冷卻劑21泄露至高溫區(qū)域25，以及防止高溫區(qū)域25的主冷卻劑21泄露至低溫低壓區(qū)域23。此外，各自的壓力密封34都充填有惰性氣體35，由此能防止熱量從高溫區(qū)域25流向低溫低壓區(qū)域23。
下面，參考圖3-6詳細(xì)描述冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17。如圖3所示，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17由安裝在電磁泵14出口 14b上的環(huán)形上部集管18和位于上部集管18下方、安裝在上部支撐板四上、從而從上方蓋住上支撐板四開(kāi)口 ^a的環(huán)形下部集管20組成。如圖4(a) ,4(b) 和4(c)所示，上部集管18沿其圓周方向設(shè)置有多個(gè)噴嘴19。每個(gè)噴嘴19都向下突出，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21從其中穿過(guò)。如圖5(a)、5(b)、6(a)和6 (b)所示，下部集管20設(shè)置有多個(gè)噴嘴接收器20a，它們與上部集管18的相應(yīng)噴嘴19可滑動(dòng)地接合。由于這種冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21能穿過(guò)上支撐板四的開(kāi)口 29a 引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8，其中，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21與低溫低壓區(qū)域23的主冷卻劑21隔離。[0072]如圖3所示，兩個(gè)環(huán)形密封19a插入在噴嘴19和噴嘴接收器20a(噴嘴座)之間。 如圖3所示，密封部件51插入在下部集管20下表面與上支撐板四上表面之間。因此，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21能被更有效地與低溫低壓區(qū)域23中的主冷卻劑21隔離。
如圖4(b)雙點(diǎn)劃線所示，上部集管18的至少一個(gè)噴嘴19可以形成更長(zhǎng)的噴嘴 19c，該噴嘴比其他噴嘴19更長(zhǎng)。
下面，描述結(jié)構(gòu)如上所述的本實(shí)施例的操作。在這里，描述快中子反應(yīng)堆1中主冷卻劑21的流動(dòng)。
在已被堆芯2加熱的主冷卻劑21，例如，溫度約為500°C的主冷卻劑21，已經(jīng)到達(dá)圖1所示的上增壓部32之后，主冷卻劑21越過(guò)上隔壁6b流入中間換熱器15的入口 15a。 在中間換熱器15中，熱量在主冷卻劑21和圖1所示的次冷卻劑31之間交換，從而主冷卻劑21被冷卻，而次冷卻劑31被加熱。例如，已經(jīng)在中間換熱器15中冷卻的主冷卻劑21的溫度約為350°C。
已經(jīng)在中間換熱器15中冷卻的主冷卻劑21從中間換熱器15出口 1 流出。然后，主冷卻劑21被吸入電磁泵14入口 1 內(nèi)。被吸入電磁泵14入口 14a內(nèi)的主冷卻劑21 在電磁泵14中被加壓。此后，主冷卻劑21從電磁泵14出口 14b排出。被從電磁泵14出口 14b排出的主冷卻劑21通過(guò)冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17和上支撐板四開(kāi)口 ^a引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8。
已被引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8的主冷卻劑21隨后通過(guò)堆芯支持件13的開(kāi)口 13a流到圖1和圖2所示的下增壓部33中。此后，如圖1和圖2所示，主冷卻劑21向上流動(dòng)，同時(shí)冷卻堆芯2。
一旦將約350°C的加壓主冷卻劑21從電磁泵14出口 14b排出，從電磁泵14出口 14b排出的加壓主冷卻劑21通過(guò)上支撐板四開(kāi)口 29，被冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8。在冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17的外側(cè)，形成有填充著仍未加壓的約350°C主冷卻劑21的低溫低壓區(qū)域23。低溫低壓區(qū)域23與高溫區(qū)域25通過(guò)上隔壁6b接觸，高溫區(qū)域25填充約 500°C的已被堆芯2加熱的主冷卻劑21。也就是說(shuō)，填充有約350°C的加壓主冷卻劑21的低溫高壓區(qū)域M不通過(guò)上隔壁6b與填充有約500°C的已被堆芯2加熱的主冷卻劑21的高溫區(qū)域25接觸。因此，能夠防止約350°C的加壓主冷卻劑21泄露至高溫區(qū)域25，以及低溫高壓區(qū)域M與高溫區(qū)域25之間的壓差作用在上隔壁6b上。結(jié)果，能夠防止快中子反應(yīng)堆 1的發(fā)電效率降低，并且能增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆1的可靠性。
在本實(shí)施例中，高溫區(qū)域25和低溫低壓區(qū)域23通過(guò)上隔壁6b相互接觸。在這里， 高溫區(qū)域25與低溫低壓區(qū)域23之間的壓差，約為幾Kpa，基本上等于中間換熱器15中的壓力損失。因此，如圖2所示，當(dāng)壓力密封34被用作上隔壁6b時(shí)，高溫區(qū)域25中的液面3 與低溫低壓區(qū)域23中的液面34b之間的高度差是約幾百mm。因此，高溫區(qū)域25與低溫低壓區(qū)域23之間的主冷卻劑21的泄露可以實(shí)現(xiàn)基本為0。
根據(jù)本實(shí)施例，在電磁泵14出口 14b與上支撐板四之間設(shè)置有冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 17,該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)構(gòu)造成通過(guò)上支撐板四開(kāi)口 29a將加壓主冷卻劑21從電磁泵14引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8。因此，已被中間換熱器15冷卻、被電磁泵14加壓的低溫主冷卻劑21能通過(guò)上支撐板四開(kāi)口四被冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8。這樣，已被電磁泵14加壓的低溫主冷卻劑21不可能通過(guò)隔壁泄露至被堆芯2加熱的高溫主冷卻劑21，從而，能改善被電磁泵14加壓的低溫主冷卻劑21與被堆芯2加熱的高溫主冷卻劑21之間的密封特性。 結(jié)果，能防止快中子反應(yīng)堆1的發(fā)電效率降低，并且能增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆1的可靠性。
此夕卜，根據(jù)本實(shí)施例，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17由安裝在電磁泵14出口 14b上的環(huán)形上部集管18和位于上部集管18下方、安裝在上部支撐板四上、從而從上方蓋住上支撐板四開(kāi)口 ^a的環(huán)形下部集管20組成。上部集管18沿其圓周方向設(shè)置有多個(gè)噴嘴19。每個(gè)噴嘴19都向下突出，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21從其中穿過(guò)。下部集管20設(shè)置有多個(gè)噴嘴接收器20a，它們與上部集管18的相應(yīng)噴嘴19可滑動(dòng)地接合。此外，兩個(gè)環(huán)形密封19a插置在噴嘴19與噴嘴接收器20a之間。因此，能防止來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21泄露至充填了未被加壓的主冷卻劑21的低溫低壓區(qū)域23。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，自上方看，環(huán)形電磁泵14布置在比中間換熱器15更靠近堆芯2的位置，從而所述環(huán)形電磁泵14和中間換熱器15相互之間不重疊。因此，當(dāng)修理或維護(hù)快中子反應(yīng)堆1時(shí)，電磁泵14能被獨(dú)立地向上拉出，而中間換熱器15則保留在快中子反應(yīng)堆1中。因此，相比自上方看到的中間換熱器15和電磁泵14相互重疊的情形，可以降低維護(hù)該快中子反應(yīng)堆1需要的費(fèi)用。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，比電磁泵14更靠近堆芯2的電磁泵14附近的上隔壁6b的一部分、以及電磁泵14和中間換熱器15之間的電磁泵14附近的上隔壁6b的一部分分別由壓力密封34構(gòu)成。由于這些壓力密封34，在靠近電磁泵14的位置，其能有效防止低溫低壓區(qū)域23中的主冷卻劑21泄露到高溫區(qū)域25，以及防止高溫區(qū)域25中的主冷卻劑21泄露到低溫低壓區(qū)域23。此外，各自的壓力密封34充填有惰性氣體35，由此能防止熱量從高溫區(qū)域25流向低溫低壓區(qū)域23。
在本實(shí)施例中，作為示例，冷卻劑泵由電磁泵14構(gòu)成。但是不限于此，機(jī)械泵或其他泵都可以用作冷卻劑泵。
此外，在本實(shí)施例中，以示例的方式提供了環(huán)形中間換熱器15和環(huán)形電磁泵14。 但是不限于此，可以沿圓周布置多個(gè)中間換熱器15和多個(gè)電磁泵14。在這種情形下，電磁泵14可以被更輕松地向上拉出。
此外，在本實(shí)施例中，作為示例，在比電磁泵14更靠近堆芯2的電磁泵14附近的上隔壁6b的一部分、以及在電磁泵14和中間換熱器15之間的電磁泵14附近的上隔壁6b 的一部分分別由壓力密封34構(gòu)成。但是不限于此，壓力密封34可以?xún)H僅在比電磁泵14更靠近堆芯2的電磁泵14附近的部分、以及在電磁泵14和中間換熱器15之間的電磁泵14 附近的部分的其中一處使用。
此外，在本實(shí)施例中，當(dāng)流量計(jì)(未示出)設(shè)置在電磁泵14的下端時(shí)，上部集管18 可以設(shè)置在流量計(jì)下方。
第二實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D7描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖7是顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視圖。
除了其各自的噴嘴通過(guò)球面座密封連接在上部集管上之外，圖7所示的第二實(shí)施例與圖1-6所示的第一實(shí)施例基本相同。在圖7所示的第二實(shí)施例中，與圖1-6所示的第一實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖7所示，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17的各自噴嘴19都通過(guò)球面座密封19b連接到上部集管18。因此，每個(gè)噴嘴19都可以在預(yù)定范圍內(nèi)相對(duì)于上部集管18任意傾斜。這樣，可以吸收冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17的制造公差和裝配公差，快中子反應(yīng)堆1運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中造成的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17的結(jié)構(gòu)變形也可以吸收。此外，能方便每個(gè)噴嘴19與下部集管20的相應(yīng)噴嘴接收器20a的對(duì)準(zhǔn)。
根據(jù)本實(shí)施例，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17的各自的噴嘴19都通過(guò)球面座密封19b連接至上部集管18。因此，可以防止來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21泄露至填充了未加壓主冷卻劑21的低溫低壓區(qū)域23。此外，可以方便快中子反應(yīng)堆1的安裝，并且增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆1的維護(hù)性。
第三實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D8描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖8是顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視圖。
除了該冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括穿過(guò)上支撐板的管道，管道的一端與上部集管接合、 另一端連接到堆芯支持件之外，圖8所示的第三實(shí)施例與圖1-6所示的第一實(shí)施例基本相同。在圖8所示的第三實(shí)施例中，與圖1-6所示的第一實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖8所示，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17包括安裝在電磁泵14出口 14b上的環(huán)形上部集管18，以及穿過(guò)上支撐板四的管道22，其中，管道22的一端2 與上部集管18接合，管道 22的另一端22b連接至堆芯支持件13。上部集管18設(shè)置有向下突出的噴嘴19，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21通過(guò)該噴嘴。管道的所述一端2 通過(guò)兩個(gè)環(huán)形密封19a與上部集管18的噴嘴可滑動(dòng)地接合。
根據(jù)本實(shí)施例，提供了穿過(guò)上支撐板四的管道22，其中，管道的一端22a與上部集管可滑動(dòng)地接合，另一端22b連接到堆芯支持件13。由于電磁泵14出口 14b和上支撐板四通過(guò)管道22相互連接，主冷卻劑21能在流量不減的情況下上引導(dǎo)至下增壓部33。因此，快中子反應(yīng)堆1的效率能夠增強(qiáng)，上支撐板四與堆芯筒3之間的密封結(jié)構(gòu)能有所推進(jìn)。
第四實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D9描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖9是顯示本發(fā)明第四實(shí)施例的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的視圖。
除了上部集管包括從電磁泵出口向下延伸的環(huán)形內(nèi)壁和從電磁泵出口向下延伸的環(huán)形外壁、下部集管包括與上部集管的內(nèi)壁及其上壁可滑動(dòng)地接合的環(huán)形接收部分之外，圖9所示的第四實(shí)施例與圖1-6所示的第一實(shí)施例基本相同。在圖9所示的第四實(shí)施例中，與圖1-6所示的第一實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖9所示，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17由安裝在電磁泵14出口 14b上的環(huán)形上部集管 18和位于上部集管18下方、安裝在上部支撐板四上、從而從上方蓋住上支撐板四開(kāi)口 29a 的環(huán)形下部集管20組成。上部集管18包括從電磁泵14出口 14b向下延伸的環(huán)形內(nèi)部18a 和從電磁泵14出口 14b向下延伸的環(huán)形外壁18b。此外，環(huán)形接收部分20b形成在下部集管20上，與上部集管18的內(nèi)壁18a及其外壁18b可滑動(dòng)地接合。兩個(gè)環(huán)形密封19d插入環(huán)形內(nèi)壁18a與環(huán)形接收部分20b內(nèi)表面之間。兩個(gè)環(huán)形密封19e插入環(huán)形外壁18b與環(huán)形接收部分20b外表面之間。[0102]根據(jù)本實(shí)施例，上部集管18包括從電磁泵14出口 14b向下延伸的環(huán)形內(nèi)部18a 和從電磁泵14出口 14b向下延伸的環(huán)形外壁18b。此外，環(huán)形接收部分20形成在下部集管 20上，與上部集管18的內(nèi)壁18a和外壁18b可滑動(dòng)地接合。由于能夠簡(jiǎn)化上部集管18和下部集管20的結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
第五實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D10描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖10是顯示本發(fā)明第五實(shí)施例的圍繞電磁泵的密封結(jié)構(gòu)的視圖。
除了中間換熱器和電磁泵沿上下方向相互串聯(lián)之外，圖10所示的第五實(shí)施例與圖1-6所示的第一實(shí)施例基本相同。在圖10所示的第五實(shí)施例中，與圖1-6所示的第一實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖10所示，在快中子反應(yīng)堆1中，中間換熱器15和電池泵14沿上下方向串聯(lián)。 與圖1-6所示的第一實(shí)施例類(lèi)似，在電池泵14出口 14b與上支撐板四之間，設(shè)置有冷卻劑引導(dǎo)機(jī)構(gòu)17，其構(gòu)造成通過(guò)上支撐板四的開(kāi)口 29a將加壓主冷卻劑21從電池泵14引導(dǎo)向中子防護(hù)屏8。因此，能夠改善已被堆芯2加熱的高溫主冷卻劑21與已被電池泵14加壓的低溫主冷卻劑21之間的密封特性。結(jié)果，能防止快中子反應(yīng)堆1的發(fā)電效率降低，并且能增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆1的可靠性。
第六實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D11描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。圖11是顯示本發(fā)明第六實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆的視圖。
在前面的各個(gè)實(shí)施例中，作為示例，設(shè)置在反應(yīng)堆容器中、水平延伸從而支撐堆芯的堆芯支持件由上支撐板構(gòu)成，并且，構(gòu)造成引導(dǎo)來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接到上支撐板的開(kāi)口。但是不限于此，堆芯支持機(jī)構(gòu)可以由從下方支撐堆芯、并且具有連接冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的開(kāi)口的堆芯支持件構(gòu)成。下面，參照?qǐng)D11描述本發(fā)明第六實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆。在圖11所示的第六實(shí)施例中，與圖1-6所示的第一實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖11所示，構(gòu)造成冷卻已被堆芯2加熱的主冷卻劑21的環(huán)形中間換熱器15， 設(shè)置在上支撐板四與反應(yīng)堆容器7內(nèi)表面之間。如圖11所示，構(gòu)造成將已穿過(guò)中間換熱器15從而被冷卻的主冷卻劑21加壓的環(huán)形電磁泵14圍繞堆芯2設(shè)置。電磁泵14沿上下方向與中間換熱器15串聯(lián)。此外，如圖11所示，多個(gè)，例如兩個(gè)環(huán)形電磁泵14，沿上下方向相互串聯(lián)。由于這種結(jié)構(gòu)，與第一至第五實(shí)施例相比，反應(yīng)堆1的高度可以降低。因此， 用于快中子反應(yīng)堆1的反應(yīng)堆容器7等的材料可以減少，從而可以進(jìn)一步降低快中子反應(yīng)堆1的成本。此外，由于縮短了快中子反應(yīng)堆1的高度，快中子反應(yīng)堆1可以進(jìn)一步穩(wěn)定， 從而能改善快中子反應(yīng)堆1的抗震等能力。
如圖11所示，從下方支撐堆芯2的堆芯支持件13設(shè)置有開(kāi)口 13a，來(lái)自電磁泵14 的加壓冷卻劑21通過(guò)該開(kāi)口。此外，如圖11所示，在電磁泵14出口 14b與堆芯支持件13 之間，設(shè)置有冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17，其構(gòu)造成通過(guò)堆芯支持件13的開(kāi)口 13a將加壓主冷卻劑 21從電磁泵14引導(dǎo)向下增壓部33。因此，從主冷卻劑21從電磁泵14排出直至主冷卻劑 21到達(dá)堆芯支持件13的開(kāi)口 13a，主冷卻劑21都可以通過(guò)冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17與其周邊隔離。因此，可以防止約350°C的加壓主冷卻劑21泄露至高溫區(qū)域25，以及防止低溫高壓區(qū)域M與高溫區(qū)域25之間的壓差作用在下隔壁6a上。結(jié)果，能防止快中子反應(yīng)堆1的發(fā)電效率降低，并且能增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆1的可靠性。
在本實(shí)施例中，圖11所示的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17的結(jié)構(gòu)不作特別限定。例如，與圖 1-6所示的第一實(shí)施例類(lèi)似，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17可以由安裝在電磁泵14出口 14b上的環(huán)形上部集管18和位于上部集管18下方、安裝在上部堆芯支持件13上、從而從上方蓋住堆芯支持件13開(kāi)口 13a的環(huán)形下部集管20組成。在這里，上部集管18可以沿其圓周方向設(shè)置多個(gè)噴嘴19。每個(gè)噴嘴19都向下伸出，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21從其中通過(guò)。 此外，下部集管20可以設(shè)置多個(gè)噴嘴接收器20a，它們與上部集管18的相應(yīng)噴嘴19可滑動(dòng)地接合。在這種情形下，與圖7所示的第二實(shí)施例類(lèi)似，各自的噴嘴19可以通過(guò)球面座密封19b連接到上部集管18上。
或者，與圖9所示的第四實(shí)施例類(lèi)似，上部集管18可包括從電磁泵14出14b向下延伸的環(huán)形內(nèi)壁18a和從電磁泵14出口 14b向下延伸的環(huán)形外壁18b。此外，環(huán)形接收部分20b可以形成在下部集管20上，與上部集管18的內(nèi)壁18a及其外壁18b可滑動(dòng)地接合。
第七實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D12描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。圖12是顯示本發(fā)明第七實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆的視圖。
除了冷卻劑泵包括圍繞堆芯設(shè)置的多個(gè)泵(機(jī)械泵、電磁泵等)之外，圖12所示的第七實(shí)施例與圖11所示的第六實(shí)施例基本相同。在圖12所示的第七實(shí)施例中，與圖11 所示的第六實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖12所示，構(gòu)造成冷卻已被堆芯2加熱的主冷卻劑21的環(huán)形中間換熱器15，其設(shè)置在上支撐板四與反應(yīng)堆容器7內(nèi)表面之間。換熱器15構(gòu)成為使得換熱器15可以沿上下方向與圍繞堆芯2設(shè)置的多個(gè)電磁泵14串聯(lián)。例如，如圖12右側(cè)所示，圍繞堆芯2設(shè)置的一個(gè)電磁泵14沿上下方向與中間換熱器15串聯(lián)。此外，如圖12左側(cè)所示，另一個(gè)電磁泵14沿上下方向與中間換熱器15串聯(lián)。圍繞堆芯2設(shè)置的電磁泵14的數(shù)量可以根據(jù)快中子反應(yīng)堆1的規(guī)格適當(dāng)設(shè)置。
如圖12所示，在電磁泵14出口 14b與堆芯支持件13之間，設(shè)置有冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17，其構(gòu)造成通過(guò)堆芯支持件13開(kāi)口 13a將加壓主冷卻劑21從電磁泵14引導(dǎo)向下增壓部33。因此，從主冷卻劑21從電磁泵14排出直至所述主冷卻劑21到達(dá)堆芯支持件13開(kāi)口 13a，主冷卻劑21都可以通過(guò)冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17與其周邊隔離。因此，可以防止約350°C 的加壓主冷卻劑21泄露至高溫區(qū)域25，以及防止低溫高壓區(qū)域M與高溫區(qū)域25之間的壓差作用在下隔壁6a上。結(jié)果，能防止快中子反應(yīng)堆1的發(fā)電效率降低，并且能增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆1的可靠性。
第八實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D13描述本發(fā)明的第八實(shí)施例。圖13是本發(fā)明第八實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆。
除了冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接到堆芯支持件上設(shè)置的下增壓部之外，圖13所示的第八實(shí)施例與圖12所示的第七實(shí)施例基本相同。在圖13所示的第八實(shí)施例中，與圖12所示的第七實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖13所示，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17包括安裝在電磁泵14出口 14b上的上部集管18以及穿過(guò)堆芯支持件13開(kāi)口 13a的下部集管20，其中，下部集管20的一端與上部集管18 接合，其另一端連接到堆芯支持件13的下增壓部33。由于電磁泵14出口 14b與下增壓部 33通過(guò)冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17相互連接，從而在冷卻劑21能在流量不減的情況下引導(dǎo)至下增壓部33。因此，能夠增強(qiáng)快中子反應(yīng)堆1的效率。
第九實(shí)施例
下面，參照?qǐng)D14描述本發(fā)明的第九實(shí)施例。圖14是本發(fā)明第九實(shí)施例的快中子反應(yīng)堆。
除了下部集管由設(shè)置在上支撐板上的噴嘴接收器構(gòu)成之外，圖14所示的第九實(shí)施例與圖1-6所示的第一實(shí)施例基本相同。在圖14所示的第九實(shí)施例中，與圖1-6所示的第一實(shí)施例相同的元件用同樣的附圖標(biāo)記表示，并且略去其詳細(xì)的描述。
如圖14所示，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17包括安裝在電磁泵14出口 14b上的環(huán)形上部集管18以及位于上部集管18下方、安裝在上支撐板四上的環(huán)形下部集管20。如圖14所示， 上部集管18沿其圓周方向設(shè)置多個(gè)噴嘴19。每個(gè)噴嘴19都向下伸出，來(lái)自電磁泵14的加壓主冷卻劑21從其中通過(guò)。如圖14所示，下部集管20由多個(gè)噴嘴接收器27構(gòu)成，該噴嘴接收器27與上部集管18的噴嘴19可滑動(dòng)地接合。環(huán)形密封19a插入噴嘴19與噴嘴接收器27之間。
如圖14所示，每個(gè)噴嘴接收器27都包括與上部集管18的噴嘴19可滑動(dòng)地接合的接收部分27b，以及構(gòu)造成將上部集管18的噴嘴19引導(dǎo)至接收部分27b的錐形接收基部 27a。如圖14所示，噴嘴接收器27通過(guò)夾子27c固定在上支撐板四上。此外，如圖14所示，密封部件51插入噴嘴接收器27與上支撐板四之間。通過(guò)使用這種結(jié)構(gòu)，可以更簡(jiǎn)化下部集管20的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)成本降低。
在本實(shí)施例中，作為示例，由噴嘴接收器27形成的下部集管20固定在上支撐板四上。但是不限于此，由噴嘴接收器27形成的下部集管20可以固定在堆芯支持件13上。也就是說(shuō)，在冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)17連接到堆芯支持件13的實(shí)施例(前面提到的第三、第六至第八實(shí)施例)中，可以使用由噴嘴接收器27形成的下部集管20。
權(quán)利要求
1.一種快中子反應(yīng)堆，其特征在于，包括 反應(yīng)堆容器，其中容納有堆芯和冷卻劑；設(shè)置在反應(yīng)堆中的堆芯支持機(jī)構(gòu)，該堆芯支持機(jī)構(gòu)水平延伸，從而支撐堆芯； 平行于堆芯延伸、并且從側(cè)面圍繞該堆芯的隔壁；設(shè)置在反應(yīng)堆容器內(nèi)表面與隔壁之間的中間換熱器，該中間換熱器構(gòu)造成冷卻已被堆芯加熱的冷卻劑；設(shè)置在反應(yīng)堆容器的內(nèi)表面與隔壁之間的冷卻劑泵，該冷卻劑泵構(gòu)造成對(duì)已經(jīng)通過(guò)中間換熱器從而被冷卻的冷卻劑進(jìn)行加壓，；以及設(shè)置在堆芯支持機(jī)構(gòu)下方的下增壓部，該下增壓部構(gòu)造成將已被冷卻劑泵加壓的冷卻劑引導(dǎo)至堆芯；堆芯支持機(jī)構(gòu)設(shè)置有開(kāi)口，來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該開(kāi)口 ；以及設(shè)置在冷卻劑泵出口與堆芯支持機(jī)構(gòu)之間的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造成將來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)堆芯支持機(jī)構(gòu)的開(kāi)口引導(dǎo)至下增壓部。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于還包括位于所述冷卻劑泵下方的中子防護(hù)屏，所述堆芯支持機(jī)構(gòu)由在冷卻劑泵和中子防護(hù)屏之間設(shè)置、從而支撐中子防護(hù)屏的上支撐板構(gòu)成，上支撐板具有開(kāi)口，所述冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接在該開(kāi)口上。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括安裝在所述冷卻劑泵出口上的上部集管，以及位于上部集管下方、安裝在所述上支撐板上的下部集管；上部集管設(shè)置有向下方突出的噴嘴，來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該噴嘴； 下部集管設(shè)置有與上部集管的噴嘴可滑動(dòng)地接合的噴嘴接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于 噴嘴通過(guò)球面座密封連接到上部集管。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述上部集管設(shè)置有多個(gè)噴嘴，并且，至少其中一個(gè)噴嘴比其他噴嘴長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括安裝在所述冷卻劑泵出口上的環(huán)形上部集管，以及位于上部集管下方、安裝在所述上支撐板上的環(huán)形下部集管；上部集管包括從冷卻劑泵出口向下方延伸的環(huán)形內(nèi)壁和從冷卻劑泵出口向下方延伸的環(huán)形外壁；下部集管包括與上部集管的內(nèi)壁和上部集管的外壁可滑動(dòng)地接合的環(huán)形接受部。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述堆芯支持機(jī)構(gòu)由從下方支撐所述堆芯、并且具有開(kāi)口的堆芯支持件構(gòu)成，冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接在所述開(kāi)口上。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括安裝在所述冷卻劑泵出口上的上部集管，以及位于上部集管下方、安裝在所述堆芯支持件上的下部集管；上部集管設(shè)置有向下方突出的噴嘴，來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該噴嘴；下部集管設(shè)置有噴嘴接收器，該噴嘴接收器與上部集管的噴嘴可滑動(dòng)地接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于 噴嘴通過(guò)球面座密封連接到上部集管。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述上部集管設(shè)置有多個(gè)噴嘴，并且，至少其中一個(gè)噴嘴比其他噴嘴長(zhǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括安裝在所述冷卻劑泵出口上的環(huán)形上部集管，以及位于上部集管下方、安裝在所述堆芯支持件上的環(huán)形下部集管；上部集管包括從冷卻劑泵出口向下方延伸的環(huán)形內(nèi)壁和從冷卻劑泵出口向下方延伸的環(huán)形外壁；下部集管包括與上部集管的內(nèi)壁和上部集管的外壁可滑動(dòng)地接合的環(huán)形接受部。
12.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于還包括 位于所述冷卻劑泵下方的中子防護(hù)屏，以及上支撐板，其設(shè)置在所述冷卻劑泵與中子防護(hù)屏之間，從而支撐所述中子防護(hù)屏； 所述冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括安裝在所述冷卻劑泵出口上的上部集管，以及穿過(guò)所述上支撐板的管道，該管道的一端與上部集管接合，而另一端連接到所述堆芯支持件； 上部集管設(shè)置有向下方突出的噴嘴，來(lái)自冷卻劑泵的加壓冷卻劑通過(guò)該噴嘴； 管道的所述一端與上部集管的噴嘴可滑動(dòng)地接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于 噴嘴通過(guò)球面座密封連接到上部集管。
14.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于所述上部集管設(shè)置有多個(gè)噴嘴，并且，至少其中一個(gè)噴嘴比其他噴嘴長(zhǎng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于自上方看，冷卻劑泵布置在比中間換熱器更靠近所述堆芯的位置，從而冷卻劑泵與中間換熱器相互之間不重疊。
16.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的快中子反應(yīng)堆，其特征在于 位于上支撐板上方的所述隔壁的一部分由壓力密封構(gòu)成。
專(zhuān)利摘要
快中子反應(yīng)堆(1)，包括容納有堆芯(2)和主冷卻劑(21)的反應(yīng)堆容器(7)；設(shè)在容器(7)內(nèi)從下方支撐堆芯(2)的堆芯支持件(13)；及設(shè)在支持件(13)上、向上延伸并從側(cè)面圍繞堆芯(2)的隔壁(6)。在容器(7)內(nèi)面與隔壁(6)之間，設(shè)有構(gòu)造成冷卻主冷卻劑(21)的中間換熱器(15)及對(duì)已冷卻的主冷卻劑(21)加壓的電磁泵(14)。上支撐板(29)從上方支撐的中子防護(hù)屏(8)設(shè)在電磁泵(14)下方。上支撐板(29)具有開(kāi)口(29a)。在電磁泵(14)出口(14b)與上支撐板(29)之間，設(shè)有構(gòu)造成通過(guò)上支撐板(29)開(kāi)口(29a)將來(lái)自電磁泵(14)的加壓主冷卻劑(21)引向中子防護(hù)屏(8)的冷卻劑導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(17)。
文檔編號(hào)G21C15/02GKCN102414757SQ201080018317
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年4月27日
發(fā)明者中村博, 小林英夫, 稻富譽(yù)也, 蛯原彩乃, 長(zhǎng)谷川克史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 東芝導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan